EP0002969B1 - Improvement in two-stroke internal-combustion engines - Google Patents
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- F02B75/02—Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
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- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Definitions
- the transfer tube connects the housing to the cylinder, it must be bent and advantageously, the average radius of the elbows is at least twice the diameter of the tube.
- the other end is engaged in the orifice to which it is adapted and is held there by an externally threaded nut cooperating with an internal thread of said orifice and with a conical ring.
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Description
La présente invention concerne des perfectionnements apportés aux moteurs à combustion interne à deux temps et notamment à de tels moteurs pour cyclomoteurs.The present invention relates to improvements made to two-stroke internal combustion engines and in particular to such engines for mopeds.
On sait que les réglementations en vigueur imposent des limitations à ces moteurs. Il est donc indispensable de prévoir des moyens de régulation sur lesquels, dans la mesure du possible, l'utilisateur ne doit pas pouvoir intervenir pour les mettre hors d'action. C'est ainsi que les dispositifs électriques ou centrifuges connus ne sont pas toujours satisfaisants.We know that the regulations in force impose limitations on these engines. It is therefore essential to provide means of regulation on which, as far as possible, the user must not be able to intervene to put them out of action. Thus the known electrical or centrifugal devices are not always satisfactory.
On a alors proposé d'utiliser, pour la régulation les phénomènes vibratoires qui se produisent dans les conduits de circulation des gaz. C'est ainsi que l'on a employé la régulation par l'échappement, mais celle-ci ne peut à elle seule suffire sans un grand sacrifice de puissance.It was then proposed to use, for regulation, the vibrational phenomena which occur in the gas circulation conduits. This is how exhaust regulation has been used, but this alone cannot suffice without a great sacrifice of power.
On a aussi proposé, tel que l'enseigne le Brevet français 1 451 532 de la demanderesse, d'utiliser une tubulure d'admission de grande longueur susceptible d'être avec la capacité du carterpompe, le siège de résonnance qui facilite l'introduction des gaz à bas régime tandis qu'à haut régime, l'inertie de la colonne de gaz contenue dans cette tubulure fait effondrer la puissance.It has also been proposed, as taught by the French Patent 1,451,532 of the applicant, to use a very long intake manifold capable of being, with the capacity of the pump housing, the resonance seat which facilitates the introduction gases at low speed while at high speed, the inertia of the gas column contained in this tube causes the power to collapse.
Cette disposition présente toutefois l'inconvénient de comporter de grands risques de givrage qui la rendent pratiquement inutilisable si l'on n'a pas prévu, comme dans le brevet précité, des moyens pour réchauffer cette tubulure d'admission.However, this arrangement has the drawback of comprising great risks of icing which make it practically unusable if provision has not been made, as in the aforementioned patent, for heating this intake manifold.
Cette disposition présente aussi l'inconvénient de pouvoir être facilement modifiée car, pour réduire la longueur de la tubulure d'admission, il suffit de déplacer le carburateur qu'il est facile de fixer en un point plus rapproché de l'orifice d'admission.This arrangement also has the drawback of being able to be easily modified because, to reduce the length of the intake manifold, it suffices to move the carburetor which is easy to fix at a point closer to the intake orifice. .
On connait aussi notamment par le Brevet allemand 809265 des moteurs à combustion interne à deux temps dans lesquels est prévu un canal de transfert constitué par un tube d'admission reliant le carter pompe à la chambre du cylindre sans que ce tube n'ait un rôle à jouer dans la limitation de la puissance du moteur à régime élevé.Also known in particular from German patent 809265 are two-stroke internal combustion engines in which a transfer channel is provided, consisting of an intake tube connecting the pump casing to the cylinder chamber without this tube having a role. to play in limiting the power of the engine at high speed.
La présente invention vise à pallier ces inconvénients. A cet effet, dans un moteur à combustion interne à deux temps, comportant au moins un canal de transfert reliant le carterpompe à la chambre du cylindre, ledit canal de transfert est formé d'un tube résonnant, dont une extrémité est adaptée à un orifice prévu dans le carter et l'autre extrémité est adaptée à un orifice prévu dans le cylindre, ledit tube ayant une longueurtel- le qu'il soit apte à être le siège de phénomènes vibratoires pour la colonne de gaz qu'il contient.The present invention aims to overcome these drawbacks. To this end, in a two-stroke internal combustion engine, comprising at least one transfer channel connecting the pump housing to the cylinder chamber, said transfer channel is formed of a resonant tube, one end of which is adapted to an orifice provided in the casing and the other end is adapted to an orifice provided in the cylinder, said tube having a length such that it is capable of being the seat of vibratory phenomena for the column of gas which it contains.
On peut ainsi obtenir simplement la régulation souhaitée, tout en rendant pratiquement impossible une intervention de l'utilisateur. En effet, à régime élevé les phénomènes vibratoires contrarient le remplissage du cylindre.It is thus possible to simply obtain the desired regulation, while making intervention by the user practically impossible. Indeed, at high speed the vibrational phenomena thwart the filling of the cylinder.
Le fait d'utiliser le canal de transfert pour en faire le siège de phénomènes vibratoires permettant de réguler la puissance du moteur, présente le premier avantage que tout risque de givrage est éliminé puisque, d'une part le mélange transféré provient de la chambre située en dessous du piston où il subit un léger échauffement et, d'autre part, l'extrémité avale du canal de transfert est reliée à l'extrémité supérieure très chaude du cylindre.The fact of using the transfer channel to make it the seat of vibratory phenomena making it possible to regulate the power of the engine, has the first advantage that any risk of icing is eliminated since, on the one hand the transferred mixture comes from the chamber located below the piston where it undergoes a slight heating and, on the other hand, the downstream end of the transfer channel is connected to the very hot upper end of the cylinder.
Un deuxième avantage réside dans l'impossibilité de rapprocher l'un de l'autre les deux orifices auxquels est raccordé le canal de transfert. Pour le raccourcir, on ne peut donc se contenter de sectionner l'une de ses extrémités. Pour cela, il est nécessaire de réaliser entièrement une nouvelle tubulure de transfert ce qui n'est évidemment pas possible si l'on ne dispose pas d'un outillage très élaboré.A second advantage lies in the impossibility of bringing the two orifices to which the transfer channel is connected to one another. To shorten it, we cannot therefore be satisfied with cutting off one of its ends. For this, it is necessary to fully produce a new transfer tubing which is obviously not possible if you do not have a very sophisticated tool.
Les lois de l'acoustique déterminent, en fonction des paramètres du moteur, les caractéristiques optimales de ce tube de transfert.The laws of acoustics determine, depending on the engine parameters, the optimal characteristics of this transfer tube.
C'est ainsi que ce tube est de préférence à section circulaire de diamètre constant. De préférence également, la longueur dudit tube est au moins égale à quatre fois son diamètre, sinon l'onde ne serait plus dirigée. En fait, on choisira généralement une longueur très supérieure, et grande par rapport à la distance du carter aux lumières de transfert du cylindre.This is how this tube is preferably of circular section of constant diameter. Preferably also, the length of said tube is at least equal to four times its diameter, otherwise the wave would no longer be directed. In fact, one will generally choose a length much greater, and large in relation to the distance from the casing to the transfer ports of the cylinder.
Etant donné que le tube de transfert relie le carter au cylindre, il doit être coudé et avantageusement, le rayon moyen des coudes est au moins égal à deux fois le diamètre du tube.Since the transfer tube connects the housing to the cylinder, it must be bent and advantageously, the average radius of the elbows is at least twice the diameter of the tube.
Par ailleurs, les moteurs de cyclomoteurs sont fréquemment montés pendulairement, soit pour permettre de régler la tension de la courroie d'en- trainement primaire, soit parce que le moteur est muni d'un variateur. Pour éviter la présence de points bas susceptibles d'accumuler les condensations on prévoit de préférence que pour toute position du moteur, le point le plus bas du tube soit son extrémité adaptée audit orifice prévu dans le carter.Furthermore, moped motors are frequently pendulum-mounted, either to allow the tension of the primary drive belt to be adjusted, or because the motor is fitted with a variator. To avoid the presence of low points capable of accumulating condensation, provision is preferably made for any position of the motor, the lowest point of the tube to be its end adapted to said orifice provided in the casing.
Selon un mode de réalisation préféré de l'invention les axes des deux extrémités dudit tube sont dans des plans différents et l'une au moins de ces extrémités est simplement en contact avec les bords de l'orifice auquel elle est adaptée.According to a preferred embodiment of the invention the axes of the two ends of said tube are in different planes and at least one of these ends is simply in contact with the edges of the orifice to which it is adapted.
Cette disposition permet d'assurer la mise en place du tube de transfert après que le carter et le cylindre aient été assemblés. Il suffit alors en effet d'engager une des extrémités du tube dans l'orifice correspondant, ce qui définit un axe, puis de faire pivoter le tube autour de cet axe jusqu'à ce que le plan de l'autre extrémité coïncide avec le plan de la sortie de l'autre orifice, pour que cette autre extrémité soit en contact avec les bords de l'orifice auquel il est adapté.This arrangement ensures the establishment of the transfer tube after the housing and the cylinder have been assembled. It then suffices to engage one end of the tube in the corresponding hole, which defines an axis, then to rotate the tube around this axis until the plane of the other end coincides with the plane of the outlet of the other orifice, so that this other end is in contact with the edges of the orifice to which it is adapted.
Avantageusement, cette dernière extrémité est évasée et le bord de l'orifice auquel elle est adaptée forme une lèvre annulaire fileté extérieurement, un écrou fileté intérieurement étant vissé sur ladite lèvre et étant muni d'un épaulement coopérant avec l'évasement de ladite extrémité.Advantageously, this last end is flared and the edge of the orifice to which it is adapted forms an annular lip threaded externally, an internally threaded nut being screwed on said lip and being provided with a shoulder cooperating with the flaring of said end.
De préférence, l'autre extrémité est engagée dans l'orifice auquel elle est adaptée et y est maintenue par un écrou fileté extérieurement coopérant avec un filetage intérieur dudit orifice et avec une bague conique.Preferably, the other end is engaged in the orifice to which it is adapted and is held there by an externally threaded nut cooperating with an internal thread of said orifice and with a conical ring.
De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, donnée à titre d'exemple non limitatif d'une de ses formes de réalisation. Aux dessins schématiques annexés:
- la figure 1 est une vue partiellement en coupe d'un moteur selon l'invention dans lequel seul un demi carter a été représenté,
- la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1,
- la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne IIl-lll de la figure 1,
- la figure 4 est une vue de côté d'un tube de transfert selon l'invention,
- la figure 5 représente le mode de fixation d'une des extrémités du tube et
- la figure 6 représente le mode de fixation de l'autre extrémité du tube.
- FIG. 1 is a partially sectioned view of an engine according to the invention in which only a half casing has been shown,
- FIG. 2 is a sectional view along the line II-II of FIG. 1,
- FIG. 3 is a sectional view along the line III-III of FIG. 1,
- FIG. 4 is a side view of a transfer tube according to the invention,
- FIG. 5 represents the method of fixing one end of the tube and
- Figure 6 shows the method of fixing the other end of the tube.
Comme représenté aux dessins, le moteur à deux temps selon l'invention comporte de façon connue un cylindre 1 monté sur un carter 2 composé de deux parties 2a et 2b, seule la partie 2b étant représentée à la figure 1. L'admission des gaz frais se fait dans le carter par l'intermédiaire d'un conduit 3 dans lequel est disposé un clapet d'admission non représenté. L'échappement se fait par l'intermédiaire d'un pot d'échappement 4 adapté à un orifice d'échappement 5 prévu dans la paroi du cylindre.As shown in the drawings, the two-stroke engine according to the invention comprises, in a known manner, a
Deux tubes de transfert 6 permettent de faire communiquer la chambre du carter et la chambre du cylindre 1. A cet effet, les extrémités inférieures de chaque tube 6 sont adaptées à un orifice 7 prévu dans le carter et chaque orifice 7 est relié par un canal 8 à la chambre du carter 2. Les extrémités supérieures de chaque tube 6 sont adaptées à un orifice 9 prévu dans la paroi du cylindre 1 et relié à la chambre du cylindre par des conduits 10. Les conduits 6 sont coudés en 6a et 6b pour relier les orifices 7 et 9 et sont conformés de telle sorte qu'ils ne présentent aucun point bas susceptibles d'accumuler les condensations, même dans le cas d'un mouvement pendulaire du moteur autour d'un axe perpendiculaire au plan de la figure 1.Two
Les tubes 6 sont conçus de telle sorte qu'il s'y produise des battements acoustiques permettant d'assurer la régulation souhaitée. Pour cela, les tubes 6 sont à section circulaire constante, leur longueur est supérieure à quatre fois le diamètre pour que l'onde soit dirigée et le rayon des coudes 6a et 6b est de l'ordre de deux fois le diamètre. Dans le cas typique d'un moteur actuel de cyclomoteur, les tubes 6 peuvent avoir une longueur de l'ordre de 16 cm, les deux tubes ayant un diamètre intérieur de 10 à 12 mm. D'autre part, on a prévu que les conduits 8 débouchent dans le carter le plus près possible du piston de manière à profiter du choc aérodynamique.The
Comme cela est représenté plus particulièrement dans les figures 2, 3 et 4 les axes 11 des orifices 7 et les axes 12 des orifices 9 se trouvent dans des plans différents. Les axes 12 sont parallèles entre eux et de préférence parallèles également à l'axe de l'orifice d'échappement 5, tandis que les axes 11 sont divergents dans la direction des tubes 6. D'autre part, l'extrémité inférieure des tubes 6 est simplement en contact avec l'ouverture de l'orifice 7. Ainsi les tubes 6 peuvent être montés simplement sur l'ensemble constitué par le cylindre 1 et le carter 2 préalablement assemblés. Il suffit pour cela d'engager l'extrémité supérieure des tubes 6 dans les orifices 9, puis de faire pivoter ces tubes autour des axes 12 jusqu'à ce que le plan de sortie de l'extrémité inférieure des tubes vienne en coïncidence avec le plan de sortie de l'orifice 7, les axes de ces sorties étant alors confondus.As shown more particularly in Figures 2, 3 and 4 the
Les figures 5 et 6 montrent comment des liaisons des tubes 6 avec le cylindre 1 et le carter 2 peuvent être réalisées pratiquement pour permettre un tel assemblage. L'extrémité inférieure des tubes 6 est évasée comme représenté en 13 et le bord de l'orifice 7 forme une lèvre 14 filetée extérieurement. L'extrémité évasée 13 vient s'appliquer sur le bord de la lèvre 14 et y est maintenue par un écrou 15 fileté intérieurement et muni d'un épaulement 16 qui vient en appui sur l'extrémité évasée 13 du tube 6. L'extrémité supérieure du tube 6 est engagée dans le canal 12 d'un diamètre inférieur à celui de l'orifice 9 qui est fileté intérieurement. Un écrou 17 fileté extérieurement comporte une ouverture centrale à section circulaire dans laquelle passe l'extrémité du tube 6. Cet écrou 17 coopère avec une bague 18 biconique qui enserre le tube 6 et assure son maintien en place.FIGS. 5 and 6 show how connections of the
Dans l'exemple de réalisation représenté aux dessins le moteur selon l'invention comporte deux tubes 6 de transfert débouchant, à leur partie inférieure, chacun dans un des demi-carters et à leur partie supérieure dans la chambre du cylindre de part et d'autre de l'orifice d'échappe- _ment5. Les conduits 10 débouchent dans la chambre du cylindre de façon que les gaz frais soient projetés sensiblement sur la génératrice opposée à l'orifice d'échappement 5 de manière à éviter que ces gaz frais ne se mélangent avec les gaz brûlés et ne s'échappent avec eux.In the embodiment shown in the drawings, the engine according to the invention comprises two
Comme il va de soi l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite ci-dessus, mais en embrasse au contraire toutes les variantes d'exécution.As it goes without saying, the invention is not limited to the embodiment described above, but on the contrary embraces all the variant embodiments.
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